Me lo estaba temiendo

Antes de dar por bueno el diseño del circuito de control de locomotoras, he querido hacer un experimento, porque me estaba temiendo lo que iba a pasar.

En mi maqueta hay previstos siete cantones, luego voy a necesitar al menos siete de estos circuitos, cada uno de ellos conectado a un cantón. De hecho mi intención es construir ocho, más que nada porque como cada uno de ellos ocupa cuatro direcciones, y los decodificadores están previstos para 16 salidas, parece lógico hacer dos decodificadores, con lo cual tengo 32 direcciones y por lo tanto ocho circuitos.

El tema es que todos esos circuitos se alimentan de la fuente de alimentación de 9 voltios, quedando todos ellos en paralelo. Quería ver qué pasa cuando conecto varios circuitos en paralelo, y tal como me estaba temiendo, al hacerlo, sólo con dos de ellos, aparecen los problemas:

En primer lugar, teniendo un circuito conectado y funcionando con una locomotora, sólo por conectar un segundo circuito de regulación en paralelo con el primero, ya se nota algún cambio en la velocidad de la locomotora. Como este cambio es a menor velocidad, en principio podría ser hasta ventajoso, aunque habría que ver que pasa al conectar ocho en paralelo. Podría valer, pero hay otro efecto que ya resulta inadmisible, y es que al variar la velocidad de uno de los reguladores, el otro regulador conectado en paralelo, es también afectado, variando un poco la velocidad. Si hay hasta ocho equipos variando simultáneamente la velocidad, todos afectándose mutuamente, el resultado puede ser caótico.

Por supuesto he comprobado que no se trata de una caída de tensión en la alimentación, que permanece rigurosamente estable. De hecho la velocidad de la locomotora de un regulador, varía ligeramente por el hecho de mover el ajuste del segundo regulador, aún cuando este segundo regulador no tenga ninguna locomotora funcionando.

Mis conocimientos de electrónica son muy limitados, pero sospecho que el problema consiste en que el circuito que genera la onda cuadrada es un multibrivador astable cuya frecuencia y punto de disparo varía en función de los valores de las resistencias y condensadores que situamos en la entrada del circuito integrado. Esto incluye el potenciómetro digital, cuyo valor de resistencia está siendo variado continuamente por el programa de ordenador. Al conectar varios circuitos en paralelo, estas resistencias y condensadores quedan en paralelo y por lo tanto se influyen unos en otros.

Pude comprobar que alimentando los dos reguladores con dos fuentes de alimentación separadas, el problema desaparece. Estoy seguro de que existe alguna solución elegante para este problema, y seguramente es muy sencilla, pero yo la desconozco, así que aplicando lo de que a grandes males, grandes remedios, he resuelto ponerle a cada circuito una fuente de alimentación separada. Mejor dicho hacer que cada circuito de regulación consista en un módulo que comprenda la fuente de alimentación, el circuito de regulación, y el sistema de inversión de sentido de la marcha. He diseñado una fuente de alimentación sencilla, con un puente rectificador, un regulador de voltaje y un par de condensadores, toda vez que cada una de ellas solo va a actuar con una sola locomotora. Desde luego así garantizo la total independencia de cada uno de los circuitos de regulación, incluyendo incluso, la posible caída de tensión. Los estabilizadores que he usado son de 8V para bajar un poco la velocidad punta de las locomotoras.

Así que dicho y hecho, he diseñado un circuito impreso que comprende cuarto reguladores cada uno de ellos con su fuente de alimentación, su circuito de control y su conmutador de sentido de marcha. Como digo es una sola placa con cuatro circuitos, por lo que más adelante construiré otra igual y ya tendré los ocho circuitos de control. La imagen del circuito impreso que podemos ver a la derecha, es bastante impresionante, y ha resultado bastante laboriosa de realizar, pero en realidad son cuatro circuitos COLA01 como el que ya diseñé anteriormente, complementados por la alimentación y por el relé biestable para la inversión de marcha, y su circuito de control.


En la fotografía de cabecera podemos ver una imagen "artística" de este circuito ya construido. La verdad es estas imágenes de circuitos tomadas muy en primer plano resultan muy atractivas.




En la imagen sobre éstas líneas vemos a la derecha los reguladores de tensión montados con un pequeño radiador, en el centro los dos circuitos integrados del regulador de velocidad, y a la izquierda los relés biestables que producen el cambio de sentido. Como se ve, hay cuatro módulos iguales de arriba a abajo. Más a la izquierda está la entrada de datos digitales con un conector de 16 pines que encaja con el conector que lleva el circuito decodificador COLA02

Como este circuito sustituye al anterior COLA 01.01 le he llamado COLA 01.02. Ya comenté en su momento que crecería, aunque no pensaba que iba a crecer tanto!!